A escada da rede
Universidade. · 2 min de leitura
O que propõe
Tratar a barreira de Coulomb como uma grandeza ambiental em vez de uma constante. Empacotar deutério num metal tão densamente que os próprios elétrons do metal cancelam parcialmente a carga entre os núcleos, depois fornecer um pequeno gatilho. A barreira não desaparece; a taxa de reação a uma dada energia sobe, por um fator que depende só de em qual sólido os núcleos estão. Essa única frase é a alegação institucionalmente mais sólida de todo este programa, e é o degrau por onde toda página de energia deveria passar.
Para quem éEngenheiros de materiais · Físicos nucleares
Por que a biblioteca sugere isto
Percorra os degraus que a equipe de Glenn realmente percorreu — carregar o metal, blindar a carga, disparar o feixe, ler os nêutrons — um passo de cada vez.
Antes de mexer em nada, o que você espera que aconteça?
É opcional e não há pontuação. O instrumento abaixo funciona igual, respondendo você ou não.
A campanha de Glenn, passo a passo
Esta é a experiência por trás dos dois artigos da Physical Review C, pela ordem em que realmente acontece. Carregue um metal com deutério até os núcleos ficarem nos vãos do cristal. Deixe os próprios elétrons do metal blindarem a carga entre eles. Dispare um feixe de fótons. Depois leia os nêutrons que saem de um combustível que nunca se mexeu. Percorra os cinco passos e veja a cadeia fechar-se.
Aparelho no artigo
Carrega-se deutério em titânio ou em érbio até os núcleos assentarem nos vãos do próprio cristal, com densidade de sólido e à temperatura ambiente. Não há aqui plasma nem ímã: são os átomos do metal que seguram o combustível onde ele está.
O que este passo traz
- Deutério retido na rede
- 1E22–1E23 por centímetro cúbico
O que estes artigos relatam são reações, e a energia entrou como raios gama. O ganho líquido de energia é outra medição e ainda não foi feita. Um reator que devolvesse mais do que consome estaria queimando combustível, o que é uma frase à parte e um marco à parte.
Âmbito: este instrumento desenha a cadeia publicada da campanha de 2020 e as energias que lhe estão associadas. Não calcula nenhuma seção eficaz, nenhum calor e nenhuma potência de saída.
Todos os números deste instrumento vêm destas fichas de origem
- Steinetz, Benyo, Chait e colegas 2020: novas reações nucleares em metais deuterados irradiados por radiação de freamento (em inglês)
- Pines, Steinetz, Forsley e colegas 2020: a teoria da blindagem publicada ao lado da experiência (em inglês)
- NASA Glenn 2020: panorama do programa de fusão por confinamento em rede e o seu painel de revisão (em inglês)
- As energias de blindagem medidas, anfitrião a anfitrião (em inglês)
A equipe do NASA Glenn carregou érbio e titânio com deutério, atingiu as amostras com um feixe de bremsstrahlung de no máximo 2,9 milhões de elétron-volts, e mediu nêutrons de 2,45 MeV — a impressão digital da fusão deutério-deutério — repetidamente, a partir de combustível que nunca se move (Novel nuclear reactions in bremsstrahlung-irradiated deuterated metals, 2020). O programa em torno dessa medição, incluindo a revisão do painel de quatro membros cujo trabalho era atacá-la, está exposto em Lattice Confinement Fusion Overview (2020) e em linguagem simples para engenheiros em A New Way of Triggering Nuclear Fusion (2022), que dá a figura de carregamento que faz funcionar: cerca de dez elevado a vigésima terceira dêuterons por centímetro cúbico, nove ordens de magnitude mais denso que um plasma magneticamente confinado. O tamanho do efeito de blindagem não é um modelo, é medido num acelerador: no titânio a energia de blindagem é de cerca de 27 elétron-volts, no paládio cerca de 310, no óxido de paládio cerca de 600 — e a uma energia de bombardeio de 2,5 quiloelétron-volts, o óxido de paládio funde cerca de cem vezes mais frequentemente que a taxa de núcleo nu (Screening energy for low energy nuclear reactions in condensed matter, 2020). O relato da NASA e da Marinha sobre o mecanismo, comparado a uma mudança medida na meia-vida do berílio-7 quando enjaulado dentro de um fulereno, é Electron Screened and Enhanced Nuclear Reactions (2022).
O experimento ou a construção
O próximo degrau não é uma máquina maior, é uma série de materiais. As energias de blindagem de Kasagi foram medidas num punhado de hospedeiros. Ninguém rodou a varredura completa: carregue vinte hospedeiros e químicas de hospedeiro diferentes — metais, óxidos, ligas, filmes nanoestruturados — a uma estequiometria medida, dispare o mesmo feixe de dêuterons de baixa energia em cada um, e publique a energia de blindagem contra o material. A medição decisiva é a energia de blindagem em elétron-volts, por hospedeiro, com a razão de carregamento medida independentemente, plotada de modo que um engenheiro de materiais possa ler qual sólido usar para construir um reator. Esse gráfico não existe e é o documento faltante mais útil da área.
Contexto da pesquisa
O efeito está em dois artigos da Physical Review C com autoria da NASA, revisado por um painel convocado para desafiá-lo, e o levantamento de materiais por trás dele é escasso.
Assuma esta ficha
- A medida que decide
- A medição decisiva é a energia de blindagem em elétron-volts, por hospedeiro, com a razão de carregamento medida independentemente, plotada de modo que um engenheiro de materiais possa ler qual sólido usar para construir um reator.
- Quanto custa começar
- Universidade.
- O engenheiro que forma
- Este é o cartão que faz o ponto que a tese não para de fazer: o gargalo é a ciência de materiais, não a teoria.
Em que se apoia
- Novel nuclear reactions observed in bremsstrahlung-irradiated deuterated metals (em inglês)2020
- Lattice Confinement Fusion (LCF) Overview (em inglês)2020
- A New Way of Triggering Nuclear Fusion (em inglês)2022
- Screening energy for low energy nuclear reactions in condensed matter (em inglês)2020
- Electron Screened and Enhanced Nuclear Reactions (em inglês)2022
Onde entra no currículo